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Stephen William Hawking est un physicien, théoricien et cosmologiste anglais, né le 8 janvier 1942 à Oxford. Ses travaux principaux sont liés à la théorie de la relativité et à la physique quantique. Sa renommée mondiale tient à la fois à la qualité de ses recherches et à son handicap physique, qui furent tous deux mis en exergue par son éditeur, Bantam.

L'astéroïde 7672 Hawking a été nommé en son honneur.

Sommaire 1 Biographie 1.1 Les premières années 1.2 La carrière 2 Santé 2.1 1963, la maladie de Charcot (SLA) 2.2 1985, Trachéotomie 2.3 Depuis 2000 3 3.1 Vie privée 3.1.1 1989, Divorce 3.1.2 1995, Deuxième mariage 3.2 Recherches 3.2.1 Résumé 3.2.2 En quelques lignes 3.2.2.1 La radiation Hawking 3.2.2.2 Les mini-trou noirs 3.2.2.3 L'entropie des trous noirs 3.2.2.4 La perte d'information dans un trou noir 3.2.2.5 Les trous de ver 3.2.2.6 La flèche du temps et l'univers sans bord 3.2.2.7 La théorie de l'inflaton 3.3 Nouvelle théorie sur les trous noirs 3.4 Livres et autres publications 3.4.1 Une brêve histoire du temps 3.4.2 Trous noirs et bébés univers 3.4.3 L'univers dans une coquille de noix 3.4.4 Articles scientifiques 3.4.5 Livres et produits dérivés 3.5 Dernières nouvelles 3.6 Anecdotes 3.7 Star ou héros ? 3.8 Livres 3.9 Œuvres sur support multimédia 3.9.1 Essais biographiques et livres de vulgarisation 3.9.2 Critique du statut de célébrité et l'image de cyborg 3.9.3 Périodiques 3.10 Liens externes

Biographie

Les premières années

Stephen William Hawking naît le 8 janvier 1942 exactement 300 ans après la mort de Galilée, à Oxford, en Angleterre. Sa mère Isobel était membre du Parti communiste anglais dans les années 1930. Son père est biologiste, chercheur en maladies tropicales et travaille à Londres, où toute la famille vit. Pendant la Seconde Guerre mondiale cependant, ils déménagent dans la cité d'Oxford jugée plus sûre.

En 1950, sa famille déménage à St. Albans, une petite ville située à 36 km au nord de Londres où Stephen Hawking, âgé de 8 ans, est inscrit à l'école locale.

En 1959, à 17 ans et donc avec un an d'avance, Hawking s'inscrit à l'Université d'Oxford où son père avait étudié. Il souhaite que son fils devienne médecin. Mais Stephen veut plutôt étudier les mathématiques. Cette matière n'étant pas au cursus de l'université, il choisit d'étudier la physique. Durant ses temps libres, il rejoint l'équipe de rameurs de l'université.

Après trois ans d'étude et assez peu de travail, confesse-t-il, environ mille heures, en 1962 Hawking obtient sa licence (maîtrise) en Sciences Naturelles avec honneur (équivalent au Bachelor of Science américain) et quitte Oxford afin de poursuivre ses études. Il entre alors à l'Institut d'Astronomie (IoA) de l'Université de Cambridge pour préparer son doctorat. Ses études lui offrent l'opportunité d'approfondir les mathématiques et il y fait de la recherche en cosmologie, un domaine que personne n'y a encore exploré. Son directeur de recherche est Dennis Sciama, bien qu'il ait espérer travailler avec Fred Hoyle qui enseignait également à Cambridge.

Le 31 décembre 1962, à 20 ans, il rencontre sa future épouse Jane Wilde lors d'une fête donnée la veille de la Saint Sylvestre pour son anniversaire. Elle est étudiante au Westfield College de Londres et prépare une licence en littérature médiévale portugaise.

Malheureusement en février 1963 on lui diagnostique les premiers troubles d'une sclérose, pas totale mais un cas atypique appelé la sclérose latérale amyotrophique ou SLA, ALS en anglais, également appelée maladie de Lou Gehrig ou maladie de Charcot. C'est une maladie dégénérative du motoneurone. On constate aujourd'hui qu'elle provoque dans 95% des cas un vieillissement précoce des neurones moteurs. Elle touche environ 7 personnes sur 100000. Hawking semble compter parmi les 5% des malades à avoir été épargné d'une mort prématurée (voir plus bas, rubrique Santé).

Malgré son handicap, Hawking parvient à poursuivre ses études et se marie avec Jane Wilde en juillet 1965. Elle lui donnera trois enfants et ils auront un petit-fils.

La carrière

Après cinq ans d'étude et avoir défendu sa thèse, Hawking obtient son doctorat (PhD) en 1966 et devient Fellow (équivalent à Chargé de recherches en France) puis Professional Fellow (Directeur de recherches) de Gonville and Caius College, un des 31 collèges de l'université de Cambridge.

La physique théorique était l'une des rares disciplines où sa maladie ne constituait pas un sérieux handicap. Comme sa réputation grandissait en même temps que sa maladie s'aggravait, les scientifiques étaient préparés à lui offrir des sujets d'étude dans lesquels il n'y aurait que de la recherche, sans cours magistraux.

Son objectif était (et demeure) de trouver une théorie établissant le lien entre la relativité générale et la physique quantique, d'un côté des variables locales, de l'autre l'indéterminisme, deux visions du monde a priori opposées. Il travaille sur les lois fondamentales de la gravitation en utilisant de nouvelles méthodes mathématiques en collaboration avec Roger Penrose et Kip Thorne au Birkbeck College de Londres.

C'est à cette époque, à l'âge de 29 ans qu'il découvrit quelques unes des conjectures fondamentales concernant l'évolution des trous noirs (voir plus bas).

Après leur mariage, Jane devant terminer ses études à Londres pour obtenir son doctorat, Hawking devait trouver une solution pour se gérer seul malgré son handicap et trouver une habitation qui ne soit pas trop loin du Collège car il ne pouvait pas marcher longtemps. La politique à Caius était de ne pas offrir de logement à ses employés. Il trouva un appartement sur la place du marché de Cambridge mais on demandait au couple 25 shillings par nuit, il n'y resta que trois jours et trouva une petite maison à moins de 100m du département où travaillant Hawking. Elle appartenait à un chercheur d'un autre collège qui allait déménager et qui accepta de leur sous-louer pour les trois derniers mois de la location. Entre-temps, il trouvèrent une autre habitation où le couple Hawking vivra plusieurs années.

Entre-temps Hawking perd graduellement l'usage de ses bras et de ses jambes. Il ne peut plus marcher et est contraint de se déplacer en chaise roulante, d'abord manuelle puis électrique.

Avec le temps, l'université Caius, appréciant mieux Hawking, accepta de faire une entorse à son règlement et lui proposa une habitation dont elle était propriétaire ; l'idée plut tout de suite à Hawking et Jane. L'habitation était spacieuse, il y avait un jardin dont pouvaient profiter leurs trois enfants (qui sera ensuite fermé par les gardiens du Collège) et elle était suffisamment près de l'Université ou du Collège pour que Hawking puisse s'y rendre avec sa chaise roulante électrique.

Hawking quitta l'Institut d'Astronomie en 1973 pour entrer au Département de Mathématiques Appliquées et de Physique Théorique situé juste à côté. Appartenant également à la Faculté de Mathématiques de l'Université de Cambridge, ce département y maintient un groupe de recherche spécialisé dans la relativité et la gravitation (GRG) où Hawking peut réfléchir sur les conséquences de la théorie de la relativité, sur la gravité quantique, les trous noirs et autres entités « occultes ».

« En 1974 raconte-t-il, j'étais capable de me nourrir seul, de rentrer et de sortir du lit. Jane se débrouillait pour m'aider, et éleva les enfants sans assistance extérieure. Toutefois lorsque les choses sont devenues plus difficiles, nous avons décidé d'avoir des étudiants de la Faculté à domicile. En échange d'un logement gratuit et de beaucoup d'attention de ma part, ils m'aidèrent à aller et à sortir du lit. En 1980, nous avons changé pour un système de communauté et d'infirmières privées, qui venaient durant une ou deux heures le matin et en soirée. Cela dura jusqu'à mon opération en 1985. Par la suite une infirmière a pris soin de moi 24 heures sur 24. Cela a été possible grâce à des donations de plusieurs fondations. »

Au printemps de 1974, alors que la sonde Viking explorait Mars et que près d'un milliard de téléspectateurs suivaient sa progression sur le petit écran, Hawking fut nommé Fellow de la Royal Society. Carl Sagan qui était sur place à l'invitation de la Society pour la mission Viking, nota qu'il y avait une grande réunion dans un hall adjacent. Par curiosité il entra dans la pièce et reconnu le jeune homme en chaise roulante : « Il était en train de signer très lentement son nom dans le livre qui portait dans ses toutes premières pages la signature d'Isaac Newton. Quand il eut terminé, il y eut une émouvante ovation, Stephen Hawking était devenu une légende ». En 1976, la Royal Society lui décerna la Médaille Hughes.

Couronnement de sa carrière, en 1979 Hawking est nommé Professeur Lucasien de mathématiques à l'Université de Cambridge, poste qu'il occupe toujours aujourd'hui. Rappelons que cette chaire fut fondée en 1663 grâce à un don du Révérend Henry Lucas, membre du Parlement de l'université. Cette chaire fut dirigée durant les premières années par le professeur Isaac Barrow qui la céda à Isaac Newton en 1663. Elle fut plus tard occupée par Paul Dirac.

La chaire de mathématiques se traduisant en anglais par « chair » (chaise), il utilisera ce mot à double sens pour faire allusion à la « chaise » de Newton. Il dira à ce sujet, « je pense qu'elle ne fonctionnait pas électroniquement à cette époque ». Son humour est aussi pour Hawking une façon de mettre les gens à l'aise par rapport à son handicap et ses découvertes.

Il est lauréat de la Médaille Franklin en 1981 pour ses travaux sur les trous noirs.

Santé

1963, la maladie de Charcot (SLA)

Commençant à ressentir un certain handicap physique, les parents d'Hawking lui conseillent de consulter un médecin auquel il rendra visite avec son père. Un mois plus tard, on lui diagnostique les premiers troubles de la maladie de Lou Gehrig ou maladie de Charcot (sclérose latérale amyotrophique ou SLA), une maladie dégénérative des neurones moteurs.

À l'époque il n'existait aucun remède. Les médecins lui conseillèrent de manger des vitamines. Encore aujourd'hui c'est à peine si on peut ralentir la progression de la maladie.

L'état de santé d'Hawking se détériora rapidement et les médecins ne lui donnent pas plus de deux ans à vivre. Dans son esprit ce fut une époque de profond désespoir et cela signifiait qu'il ne devrait même pas avoir le temps d'obtenir son doctorat de physique.

Hawking se souvient qu'à cette époque des rumeurs circulaient dans un magazine sous-entendant qu'en raison du diagnostic médical il avait sombré dans l'alcool. En fait il n'en fut rien mais Hawking commença à faire des cauchemars assez régulièrement :

« Mes rêves à l'époque, se souvient-il, étaient assez perturbés. Avant que le diagnostic ne soit posé, la vie m'ennuyait. Rien ne semblait en valoir la peine. Mais peu de temps après que je sois sorti de l'hôpital, j'ai rêvé que j'allais être exécuté. J'ai soudain réalisé qu'il y avait pas mal de choses qui en valaient la peine et que je pourrais faire si j'étais gracié. Un autre rêve que j'ai fait quelquefois, fut que je sacrifiais ma vie pour en sauver d'autres. Après tout, si je devais de toute façon mourir, autant faire quelque chose de bien. Mais je ne suis pas mort. En fait, bien qu'un nuage était suspendu au-dessus de mon avenir, j'ai trouvé, à ma grande surprise, que j'appréciais la vie présente plus qu'auparavant. »

Par chance, 40 ans plus tard, Stephen Hawking est toujours parmi nous, un miraculé que le travail intellectuel semble avoir préservé d'une mort précoce.

« J'ai commencé à progresser dans mes recherches, continue-t-il, et je me suis fiancé à une jeune fille appelée Jane Wilde[...]. Ces fiançailles ont changé ma vie. Elles m'ont donné une raison de vivre. Mais cela signifiait également que je devais obtenir un travail si nous voulions nous marier. »

Quand on lui demanda ce qu'il ressentit d'avoir contracté cette maladie, il répondit :

« Je me suis assez souvent demandé : Comment te sens-tu d'avoir la SLA ? La réponse est, pas grand chose. J'essaye de mener une vie aussi normale que possible et de ne pas penser à ma condition, ou de regretter les choses que j'aurais pu faire, qui ne sont pas très nombreuses. Le fait de réaliser que j'ai une maladie incurable, qui va probalement me tuer dans quelques années, fut quelque peu un choc. Comment quelque chose comme cela pouvait-il m'arriver ? Pourquoi devais-je être amoindri de la sorte ? Toutefois, pendant que je séjournais à l'hôpital, je vis un garçon que je connaissais vaguement mourir de la leucémie, dans le lit opposé au mien. Ca n'avait pas été un beau spectacle. Clairement, il y avait des gens qui étaient plus malades que moi. Au moins ma condition ne me rendait pas malade. Chaque fois que je m'incline à m'apitoyer sur moi-même, je pense à cet enfant. »

1985, Trachéotomie

Hawking contracta une pneumonie suivie d'une période de bronchite sévère. Il ne pouvait pratiquement plus respirer du fait des secrétions bronchiques.

En raison de sa maladie, à la fin des années 1970 son discours était devenu presque inintelligible pour le public. Pour survivre il fut contraint de subir une trachéotomie pour faciliter sa respiration (l'opération permet également d'effectuer certains traitements médicaux subséquents à l'opération et d'assurer la ventilation principalement durant la nuit).

L'opération le priva de sa voix pour la vie. Les conséquences post-opératoires le contraignent également à recevoir des soins médicaux quotidiennement.

« Avant mon opération, écrit-il, mon élocution devint de plus en plus indistincte, et seules quelques personnes que me connaissent bien, pouvaient me comprendre. Mais au moins je pouvais communiquer. Je dictais mes articles scientifiques à ma secrétaire et je donnais des séminaires à travers un interpréteur qui répétait mes paroles plus clairement. Toutefois, la trachéotomie supprima totalement ma capacité de parole. Pendant un temps, la seule façon dont je pouvais communiquer était d'épeler chaque mot lettre par lettre en élevant les sourcis quand la personne indiquait la bonne lettre sur la carte d'orthographe. Il était assez difficile de tenir une conversation de la sorte et d'écrire seul un article ».

Walt Woltosz, un expert en informatique Californien, entendit parler de la situation critique dans laquelle se trouvait Hawking et lui envoya un programme qu'il avait écrit appelé « Equalizer ». On l'installa sur un ordinateur de bureau. Hawking nous explique qu'« il permettait de sélectionner des mots dans une série de menus qui apparaissaient à l'écran en appuyant sur un bouton avec la main. Le système pouvait également être contrôlé par le déplacement de la tête ou des yeux. Lorsque j'avais composé ce que je voulais dire, je pouvais l'envoyer à un synthétiseur vocal ». Seule contrainte, son interlocuteur pouvait lui parler normalement mais il devait attendre un certain temps pour que Hawking soit prêt et puisse lui répondre.

Par la suite le système sera amélioré et Hawking put dialoguer en actionnant une interface appelée le « Clicker » qui lui permet encore aujourd'hui de sélectionner des lettres et des mots sur un clavier et de les afficher sur l'écran de son ordinateur. Ce système est actuellement (2005) commercialisé par la société CIMIS en France sous forme d'un clavier virtuel programmable piloté par le logiciel Clicker 4.

Peu après, le système sera transposé sur un PC portable grâce à David Mason, du département de Communication Adaptative de Cambridge et ex-mari de sa femme, le système complet étant fixé sur sa chaise roulante électrique. Depuis Hawking a bénéficié de plusieurs modèles différents d'ordinateurs portables.

Comme il le dira lui-même,

« Ce système m'a permis de communiquer beaucoup mieux qu'auparavant. J'arrivais à saisir jusqu'à 15 mots par minute [...], je pouvais exprimer ce que j'avais écrit ou les sauver sur disque. Je pouvais les imprimer ou les rappeler et les faire prononcer ligne par ligne ».

Grâce à ce système, Hawking put à nouveau parler par ordinateur interposé et prit la décision de publier son premier ouvrage de cosmologie destiné au grand public, « Une brève histoire du temps ».

Depuis 2000

• Hawking contracte une pneumonie peu avant Noël 2003
• Hawking subit un check-up complet à l'hôpital d'Addenbrooke début 2004 suite à sa pneumonie

A ce jour il se porte du mieux qu'il soit possible et participe à des conférences.

Vie privée

1989, Divorce

A la demande de Hawking le couple divorce après 26 ans de mariage.

1995, Deuxième mariage

Stephen se remariera en 1995 avec l'une de ses infirmières, Elaine Mason

Jane Hawking épousera le musicien Jonathan Hellyer-Jones en 1996 et écrira un livre sur sa vie avec Hawking en 1999, « Music to Move the Stars » qui sera complété en 2000.

Recherches

Résumé

Malgré la difficulté de ses thèmes de recherche, l'étude des singularités, concept physique et astronomique récent, permet à Hawking de développer différentes théories, qui le mèneront du Big Bang aux trous noirs. En premier lieu, Roger Penrose et lui construisent la structure mathématique répondant à la question d'une singularité comme origine de l'Univers. Ensuite, à partir des années 1970, Hawking approfondit ses recherches sur les densités infinies locales, et ses études sur les trous noirs ont fait progresser bien d'autres domaines. Enfin, la théorie de tout (TOE), visant à unifier les quatre interactions fondamentales de la physique, est au centre des recherches actuelles de Hawking. Le but est de démontrer que l'Univers peut être décrit par un modèle mathématique unique, déterminé par les lois physiques connues, en vertu du principe de croissance finie mais non bornée, modèle auquel Hawking a donné beaucoup de crédit.

En quelques lignes

La radiation Hawking

Au milieu des années '60, alors qu'il poursuivait ses études de physicien en vue d'obtenir son doctorat, Hawking prouva que la théorie de la relativité générale d'Einstein implique que l'espace et le temps ont eu un commencement, le Big Bang, et une fin, les trous noirs.

Ces conclusions hardies le conduisent à découvrir dès 1963 (Hawking n'avait pas encore son Ph.D.) que les trous noirs ne seraient pas si noir que cela, mais qu'ils seraient capables d'émettre un rayonnement, la radiation Hawking. Hawking se rappelle qu'en 1963 il fit un voyage à Paris pour présenter un séminaire sur le sujet. Il avoua que « ce ne fut pas un grand succès. D'abord les scientifiques Français ne croyaient pas aux trous noirs. Et le nom les repoussait. Leur traduction en 'trou noir' avait des connotations sexuelles douteuses ». Rappelons que c'est le physicien John Archibald Wheeler de l'Université de Princeton qui, en 1967 dénomma « trou noir » une telle singularité et l'enveloppe qui l'entoure. Les Français auraient bien aimé l'appeler « astre occlus » en hommage à Laplace, mais avec le recul, le terme choisi traduit bien le caractère mystérieux qui recouvre cette entité. Le trou noir est à la fois caché à nos regards au sens strict et provoque un grand impact d'un point de vue psychologique.

La radiation Hawking est émise par les extrémités de l'axe de rotation du trou noir et conduit à deux conclusions : - d'une part ce rayonnement renverse la définition même du trou noir puisque dans ce cas-ci il libère des particules dans l'espace - d'autre part ce phénomène conduit finalement à son évaporation quantique et sa disparition dans un intense flash d'énergie pure.

Les mini-trou noirs

En 1971 Hawking avança l'hypothèse que le phénomène de Big Bang aurait dispersé dans l'espace des mini-trous noirs d’une masse d’environ 10⁹ tonnes et de la taille d'un proton ainsi que des trous noirs plus massifs et de la taille d'une montagne. Des trous noirs aussi massifs que dix millions de soleil pouvaient également résider au centre des galaxies, ce qui expliquerait l'intense énergie émise par les radiogalaxies et les quasars.

L'entropie des trous noirs

Mais à force de calculs, il découvrit également qu'en appliquant les lois de la physique quantique à la cosmologie il pouvait déterminer la dimension des singularités, ces « points de densité et de courbure d'espace-temps infinis » prédits par la relativité générale et que l'on ne peut pas traiter mathématiquement. Il réalisa que l'horizon des événements des trous noirs (la limite sous laquelle rien ne peut s'échapper) ne pouvait pas diminuer lorsqu'il attirait de la matière. Si on prend une analogie avec la thermodynamique dit-il, c'est exactement ce que dit la deuxième loi de la thermodynamique : « dans un système fermé, l'entropie (son degré de désordre) ne peut pas décroître ». D'autres disent plus simplement que le chaos augmente. Dans une singularité, le système thermodynamique est totalement désordonné car le tenseur de Weyl est dominant, il tend même vers l’infini, ce qui permet à Hawking de conclure que son entropie est maximale. Mais son confrère, le Dr Jacob Bekenstein de l'Université de Princeton lui répondit, qu'il ne s'agissait pas seulement d'une analogie, l'horizon des événements *représente* la mesure de l'entropie du trou noir. Il s'ensuivit un échange d'arguments par articles interposés jusqu'à ce que Hawking lui fasse remarquer que si un trou noir présentait une entropie, il avait donc aussi une température, et s'il avait une température, il devait émettre un rayonnement, mais que par définition un trou noir n'émettait rien aucun rayonnement ! Chercher l'erreur... C'est alors qu'Hawking ira plus loin dans ses calculs et découvrit qu'un trou noir pouvait finalement émettre un rayonnement de manière constante. Il pensa tout d'abord avoir fait une erreur de calcul et garda ses travaux pour lui : « Je craignais dit-il, que Bekenstein ne le découvre, et ne l'utilise comme argument pour appuyer sa propre théorie ». Finalement Hawking le convainquit de l'exactitude de son résultat et qu'on pouvait utiliser la physique quantique pour expliquer le mécanisme de rayonnement qui porte aujourd'hui son nom. Bekenstein s'y plia à contrecœur, disant que c'était « fondamentalement exact mais d'une manière à laquelle je ne m'attendais certainement pas ».

Hawking abordera la question plus tard dans la première version de son livre « Trous noirs et bébés univers » avec moult détails puis supprima ce passage en disant simplement que Bekenstein lui avait fait une « suggestion cruciale ». On lui attribue en réalité le fait qu'il voulait tourner la théorie de Berkenstein en dérision, « ricanant » de la théorie de son concurrent, la traitant de « scandaleuse », ou d'« insensée » pour accroître la valeur de ses résultats. Même son directeur de thèse, le Dr Dennis Sciama trouva « son ton méprisant face au travail de Bekenstein ». Finalement tout le travail de son concurrent fut passé à la trappe comme si un trou noir était passé par là, laissant Hawking émerger seul auprès de son rayonnement, brillant comme à l'accoutumée ! L'historien des sciences redonna son lustre à Bekenstein.

La perte d'information dans un trou noir

Si un trou noir est capable de rayonner, ce n'est pas pour autant que cette radiation contient une information sur le trou noir. La particule émise peut être « n'importe quoi » tant que sa longueur d'onde est supérieure au quart de la circonférence du trou noir (celle de l'horizon des événements). En fait, en absorbant tout jusqu'à la lumière, le trou noir devient une censure cosmique comme le disait Penrose, ne libérant aucune information sur ses propriétés. Du moins Hawking le pensait-il à l'époque. Mais cela n'étant qu'une solution théorique tirée de ses calculs, il fit le pari avec Kip Thorne contre John Preskill que les trous noirs constituent la phase terminale de l'univers et emprisonnent à jamais tout ce qui passe à leur proximité sans libérer la moindre information. Or, récemment il vient d'avouer avoir fait une erreur dans ses calculs (voir plus bas). Comme quoi lui aussi peut avoir des « fatal flaw » (défaut fatals) dans ses théories comme il le dit parfois à propos des théories soi-disant insensées de ses concurrents. Tout est relatif...

Les trous de ver

Hawking décrivit également les « trous de ver », (wormholes) des fluctuations quantiques dans l'espace-temps qui, à l'image des tunnels, permettraient en un instant d'atteindre Alpha du Centaure ou n'importe quel autre corps céleste en prenant un raccourci dans l'espace-temps... Ça c'est la version « vulgarisée » par les médias, car de un, rien ne prouve que ces trous de ver existent, et de deux, personne n'est capable de dire si ces entités qui ont une échelle subatomique peuvent se maintenir à l'échelle macroscopique sans s'effondrer en raison de leur instabilité instrinsèque. La « Porte des étoiles » du monde imaginaire Stargate — qui est un trou de ver — est une chose, la réalité en est une autre, beaucoup moins extravagante semble-t-il !

La flèche du temps et l'univers sans bord

En 1983 Hartle et Hawking abordent également la question de la flèche du temps, sujet qu'Hawking développera dans son livre « Une brève histoire du temps ». Hawking propose (ce n'est pas déduit d'un principe) la conjecture (le théorème) d'un univers sans bord (no-boundary) qui n'aurait pas de frontière, prenant naissance dans un temps imaginaire pour éviter l'écueil des infinis et des instants zéro asymptotiques et inatteignables. Hawking explique que c'est la seule manière d'entrevoir le commencement de l'univers d'une manière totalement déterminée par les seules lois de la science, sous-entendant que le créateur n'y joue aucun rôle dominant.

Initialement Hawking propose que l'univers sans bord est indépendant, auto-suffisant, sans début franc qui serait marqué par un instant zéro. Il pose ensuite la question : dans ces conditions, que se passerait-il si l'univers s'arrêtait de s'étendre et commençait à se contracter ? Il croit d'abord que l'entropie diminuerait et que le temps se déroulerait à l'envers. Mais d'autres chercheurs s'opposeront à ses conclusions. Hawking dira finalement : « J'ai réalisé [...] que j'avais fait une erreur ». En fait il fut induit en erreur par ses propres théories !, cherchant des analogies inexistantes ou créant un modèle trop simple.

Einstein avait déjà exprimé ce risque en 1915 à propos de la représentation de l'espace-temps : beaucoup de physiciens parlent de « ralentissement de la lumière » et de « contraction des longueurs » où Einstein parle de « courbure de l'espace-temps ». Si ces deux manières d'aborder la relativité sont similaires, l'une extrinsèque, l'autre intrinsèque, l’espace-temps plat gomme les propriétés inhérentes du continuum espace-temps. S’ils n’y prêtent pas attention, les physiciens par exemple, croient mesurer des lignes droites alors qu'il s'agit de géodésiques. Cette interprétation entraîne une simplification mais et surtout, des erreurs de mesures. Einstein connu le même problème quand il élabora ses premiers modèles d'univers. Les astronomes de l'époque lui ayant dit que l'univers n'était pas en expansion, il dut faire appel à la constante cosmologique pour neutraliser l'effet de l'expansion que prévoyaient ses équations... Hawking à son tour considéra que son « erreur » était un exemple de vertu scientifique, citant Einstein :

« Il me paraît beaucoup mieux et moins confus d'admettre par écrit que j'ai eu tort. Un bon exemple est celui d'Einstein, qui fit appel à la constante cosmologique pour élaborer un modèle statique de l'univers, qu'il considéra par la suite comme ayant été la plus grande erreur de sa vie ».

La théorie de l'inflaton

Ainsi que nous l'avons vu à propos de la structure de l'univers, les observations tendent à prouver que la matière contenue dans l'univers est insuffisante pour provoquer son effondrement à long terme.

En 1995 Neil Turok et son équipe proposèrent une solution dans laquelle l'univers inflationnaire était ouvert.

« À l'image d'une bulle d'eau bouillante qui gonfle explique Turok, la bulle quantique qui donna naissance à notre univers contenait en elle-même tout le futur de la bulle. Étant donné que la bulle deviendra infiniment étendue dans le futur, la taille de l'univers actuel est aujourd'hui infinie. »

Bien que Turok ne puisse pas expliquer ce qui s'est produit avant l'inflation, son modèle intéressa Hawking. De leur collaboration naquit la théorie de l'Instanton de Hawking-Turok.

Leur modèle suggère que l'Univers s'est créé spontanément à partir de rien, plus exactement à partir de minuscules particules baptisées « instanton » soumises à un phénomène inflationnaire. Les anglo-saxons ont surnommé ces nouvelles particules les « pois » (pea), surnom qui est aujourd'hui popularisé. Un instanton est un phénomène quantique plus exotique que tout ce que vous pouvez imaginer. C'est une particule théorique correspondant à une sorte de « torsion de la matière et de l'espace-temps ». Son nom suggère par ailleurs qu'elle ne vit qu'un instant. Cette particule est bien sûr beaucoup plus petite qu'un petit pois mais sa densité extrêmement élevée représente selon les physiciens une masse à peu près équivalente à celle d'un petit pois ! La principale propriété de cet instanton est de se transformer de lui-même en un univers ouvert, inflationnaire...

Turok nous donne une autre image de la théorie Hawking-Turok :

« Imaginez, dit-il, l'inflation comme étant la dynamite qui a produit le Big Bang. Notre instanton est une sorte de fusible automatique qui déclenche l'inflation. Pour obtenir notre instanton, nous devons réunir la gravité, la matière, l'espace et le temps. Retirez un ingrédient, et notre instanton n'existe plus. Mais si vous disposez d'un instanton, il se transformera instantanément en un univers inflationnaire, infini. »

Dans son principe, l'idée présentée par Hawking et Turok consiste à dire que l'Univers est virtuellement né de rien et que l'instanton consiste en un minuscule objet créant et contenant à la fois sa propre gravité et son propre espace-temps, mais il n'existe rien « avant » l'instanton.

Hawking et Turok pensent que l'existence de cet objet hypothétique et la suite des actions qui en découle ont produit le Big Bang — s'il y en a eu un — et l'univers dans le lequel nous vivons aujourd'hui.

Que penser de cette théorie ?

En août 2001 j'ai eu personnellement l'occasion de discuter avec le physicien Andrei Linde de la théorie de l'Instanton. Avec le recul, son expérience et son bagage de physicien il résume toute la situation en quelques mots :

« Aucune bonne physique ne semble s'appliquer au poids de l'Instanton ; c'est plus une de ces histoires médiatiques qu'un réel succès de la physique. Hawking et Turok par exemple prédisent que l'Univers doit avoir une densité Omega W = 0.01, alors que des expériences récentes montrent que W = 1, juste comme la théorie inflationnaire le prédit ». C'est tout dire.

La plupart des physiciens considèrent que cette théorie ne représente pas encore LA théorie ultime, la théorie de Tout. Les modèles de cette classe ont des mérites mais également des défauts. La théorie de Hawking-Turok suggère que l'univers serait l'ultime don de dame Nature, « l'ultime repas gratuit » comme aiment le dire les physiciens. Mais il est une question qui demeure dans tous les esprits : quelle cause a donné naissance à l'instanton ? Comme le dirait Aristote, quel moteur l'a donc animé et lui a donné vie ?... À ce point de l'Histoire, la Science ne peut que pousser un soupir d'incompréhension et se tourner pour un temps vers la religion. Mais tous les physiciens n'apprécient pas cette digression.

Nouvelle théorie sur les trous noirs

Stephen Hawking fut sur le devant de la scène en juillet 2004 en présentant une nouvelle théorie sur les trous noirs qui va à l'encontre de sa propre ancienne théorie, perdant ainsi un pari que lui et Kip Thorne avaient fait avec John Preskill, un physicien des particules. Classiquement, on peut montrer que l'information qui passe par l’horizon d'un trou noir est perdue pour notre univers. Ce fait est connu sous le nom de théorème de calvitie. Le problème avec ce théorème est qu'il implique que le trou noir émet les mêmes radiations quelles que soient ce qui y rentre. Ainsi, si un pur état quantique est jeté dans un trou noir, un état mélangé en ressortira. Ceci va à l'encontre des règles de la mécanique quantique et est connu sous le nom de paradoxe de l’information perdue des trous noirs.

Hawking avait auparavant spéculé que la singularité au centre du trou noir pouvait former un pont vers un "bébé univers" dans lequel l'information perdue pouvait passer; de telles théories sont très populaires dans la science-fiction. Mais d'après la nouvelle idée de Hawking, présentée à la 17^e Conférence Internationale sur la Relativité Générale et la Gravitation, le 21 juillet 2004 à Dublin, les trous noirs finissent par transmettre, de manière désordonnée, l'information de tout la matière qu'ils avalent GR Conference website.

Ayant conclu que l'information est conservée, Hawking concéda qu'il avait perdu son pari, cédant à Preskill son encyclopédie Total Baseball, The Ultimate Baseball Encyclopedia. Toutefois, Thorne reste dubitatif de la démonstration de Hawking et a refusé de contribuer à la récompense.

Livres et autres publications

Une brêve histoire du temps

Son handicap lourd ne saurait expliquer à lui seul le grand succès de ses recherches ; Hawking a cherché à vulgariser son travail, et son livre Une brève histoire du temps est l'un des plus grands succès de littérature scientifique. L'ouvrage sera traduit en français et publié chez Flammarion en 1989. NBC, la chaîne britannique Channel 4 et Tokyo Broadcasting en firent un film pour la télévision dont le New York Time fera également la publicité. Steven Spielberg fut contacté pour diriger le projet cinématographique mais suggéra de choisir Errol Morris comme directeur de production, tandis que George Lucas créa les effets sonores, fort de son expérience avec Star Wars. Le jour de l'ouverture, c'est l'actrice Shirley McLaine qui avait pris son bâton de pèlerin pour faire la publicité de l'univers d'Hawking, et considérée comme l'une des plus importantes stars d'Hollywood qui célébra la nuit d'ouverture du film.

Et, de fait, l'appréciation d'Hawking des goûts du public s'est avérée prémonitoire : en 1988 cet ouvrage s'était vendu à plus de dix millions d'exemplaires ! En 1995, il restait encore dans le top des best-sellers durant 237 semaines consécutives, soit près de 8 mois, battant le record précédent de 184 semaines. Il est aujourd'hui traduit en 40 langues ! Hawking fera une mise à jour de son livre en 1996.

Dans le premier chapitre, Hawking traduit de façon très clairvoyante les limites de l'imagination humaine (traduction personnelle que je préfère à celle de l'éditeur qui est par ailleurs incomplète) : « La plupart des gens pourraient trouver notre représentation de l'univers plutôt ridicule considérant une tour infinie faite de tortues empilées, mais pourquoi pensons-nous mieux le savoir ? Que savons-nous de l'univers, et comment le savons-nous ? D'où vient l'univers et où va-t-il ? L'univers a-t-il eu un commencement, et si oui, qu'y avait-il avant ? Quelle est la nature du temps ? Aura-t-il une fin ? Les récentes découvertes faites en physique, rendues en partie possibles par les fantastiques nouvelles technologies, suggèrent des réponses à quelques unes de ces questions de longue date. Un jour, ces réponses nous sembleront aussi évidentes que le fait que la Terre tourne autour du Soleil, ou peut-être aussi ridicules que la tour de tortues. Seul le temps (quoiqu'il puisse être) nous le dira ».

Et de conclure un peu plus loin, « Même s'il n'existe qu'une seule théorie unifiée possible, c'est juste un ensemble de règles et d'équations. Qu'est-ce qui fait que le feu couve dans les équations et rend l'univers descriptible de cette manière ? L'approche habituel de la science consistant à construire un modèle mathématique ne permet pas de répondre aux questions du pourquoi il devrait y avoir un univers répondant au modèle descriptif. Pourquoi l'univers prend-il la peine d'exister ? Une théorie unifiée serait-elle si irrésistible qu'elle entraînerait sa propre existence ? Ou a-t-elle besoin d'un créateur, et si oui, a-t-il un autre effet sur l'univers ? Et qui l'a créé ? ».

En posant sa théorie, comme tous les cosmologistes Hawking se met en porte-à-faux avec le dogme et la religion chrétienne. Le pape Jean-Paul II rappelait en effet lors d'une cérémonie pontificale académique qui s'est tenue le 3 octobre 1981, que « nous avons raison d'étudier l'évolution de l'univers depuis le Big Bang, mais nous ne devrions pas explorer le Big Bang car il s'agit de l'instant de la Création et donc l'œuvre de Dieu ».

Et de poursuivre : « La cosmogonie elle-même nous parle des origines de l'univers et de sa formation, pas afin de nous fournir un traité scientifique mais afin d'énoncer le rapport précis entre l'homme et Dieu et avec l'univers. Les textes sacrés souhaitent simplement déclarer que le monde a été créé par Dieu, et afin d'enseigner cette vérité, il s'exprime dans les termes de la cosmologie utilisés à l'époque de sa rédaction. Le Livre Sacré souhaite de même dire aux Hommes que le monde n'a pas été créé comme le siège des dieux, comme a été enseigné par d'autres cosmogonies et cosmologies, mais plutôt qu'il a été créé pour servir l'Homme et la gloire de Dieu. N'importe quel autre enseignement au sujet de l'origine et la formation de l'univers est étranger aux intentions de la Bible, qui ne souhaite pas enseigner comment va le ciel mais comment on va au ciel », une réflexion déjà soulevée... à l'époque du procès de Galilée !

Si de l'aveu même d'Einstein, la théorie de la relativité ressemble à une rencontre avec Dieu par son élégance et la simplicité de ses concepts fondamentaux, à contrecœur Hawking a accepté ce qu'il appelle la « nécessité d'un commencement » et la « présence d'un puissance de raison supérieure » pour expliquer le monde. Mais il n'a jamais accepté l'idée d'un Dieu « personnel ».

Hawking accepta à reculons car faute de disposer d'une explication plus satisfaisante, les propos du prix Nobel Leon Lederman qui, dans le même style que David Schramm, écrivit : « Au commencement il y avait un vide, une forme curieuse de vide, un néant ne contenant aucun espace, ni temps, aucune matière, aucune lumière, aucun bruit. Pourtant les lois de la nature étaient en place et ce curieux vide a maintenu le potentiel. Une histoire commence logiquement au début, mais cette histoire concerne l'univers et malheureusement il n'y a aucune donnée sur les commencements mêmes -- aucune, zéro. Nous ne savons rien au sujet de l'univers jusqu'à ce qu'il atteigne l'âge mûr d'un milliard de trillionième de seconde. C'est-à-dire, un instant très court après la Création dans le Big Bang. Quand vous lisez ou entendez quelque chose à propos de la naissance de l'univers, la personne l'invente -- nous sommes dans le royaume de la philosophie. Seul Dieu sait ce qui s'est produit au commencement même ».

C'est pour éviter l'écueil du Dieu Créateur qui ne lui plaît pas en tant que scientifique, bien que sa famille soit chrétienne, que Hawking a tiré profit de ce temps imaginaire qu'il a trouvé dans les mathématiques pour évacuer les infinis et essayer de concilier relativité générale et physique quantique, une œuvre à laquelle il se consacrera problablement le restant de sa vie.

Trous noirs et bébés univers

En 1993, Hawking publie « Black Holes and Baby Universe », traduit par « Trous noirs et bébés univers et autres essais » en l'an 2000 seulement. Bantam en fera une demi-page de publicité dans le « New York Times », annonçant « la nouvelle œuvre étonnante de l'homme qui porta une génération entière vers de nouvelles frontières ».

Cet ouvrage est intéressant car l'éditeur a inclu une biographie plus importante de Hawking tandis que l'auteur vulgarise plusieurs de ses articles scientifiques consacrés à la gravitation quantique.

L'univers dans une coquille de noix

En 2001, paraît L'univers dans une coquille de noix qui vulgarise le dernier état de ses réflexions, en abordant la supergravité et la supersymétrie, la théorie quantique et théorie-M, l'holographie et la dualité, la théorie des supercordes et des p-branes (des objets qui présentent une variété de dimensions spatiales, définition même d'Hawking). Il s'interroge également sur la possibilité de voyager dans le temps et sur l'existence d'univers multiples.

Dès sa sortie aux États-Unis, le magazine « USA Today » le listait déjà en 14eme place parmi les best sellers. Hawking justifie sa publication en expliquant que « cela fait 13 ans que j'ai écrit « Une Brève Histoire ». Le sujet a progressé, et j'espère que ma capacité d'expliquer les choses s'est améliorée. »

Largement félicité par le magazine TIME, « L'univers dans une coquille de noix » contient de très belles illustrations créées par Philip Dunn du Book Laboratory et les artistes du Moonrunner Design Ltd, deux sociétés internationalement reconnues dans le domaine de l'infographie. « J'ai été impliqué dans chaque image », dira Hawking

Cet ouvrage est nettement plus à la portée du grand public qu'« Une brève histoire du temps ». Elle met en évidence l'esprit d'Hawking, son érudition et son talent d'écrivain. Le titre est extrait de Shakespeare, il cite saint Augustin et termine son récit avec une version personnelle de « The Tempest » : « O Brane New World », le glossaire expliquant aux anglophones qu'un brane est « un objet... qui présente une variété de dimensions spatiales ». Comme par ailleurs « brand new » signifie « flambant neuf », on peut imaginer qu'Hawking a voulu faire un jeu de mots et évoquer la nouveauté du concept qu'il avait découvert. Par analogie, cela fut traduit tant bien que mal en français par : « Ô nouveau monde des branes Où vivent de telles créatures »... J'ai toujours préféré les versions originales ! Plus concises elles laissent aussi plus de place à l'imagination.

Quand on lui demanda si la physique est la plus poétique des sciences, Hawking répondit : « La physique est la plus fondamentale des sciences. Dans ce sens, c'est la plus poétique ».

A travers ce livre le modeste professeur de Cambridge voulu quitter la tour d'ivoire et l'obscurité académique dans laquelle on range souvent les chercheurs pour aller à la rencontre du public. Avec sa chaise roulante, Hawking suit la même démarche dans le domaine de la physique que celle de Carl Sagan et son col roulé fit en astronomie. Dorénavant, il permet à chacun de mettre un visage sur un sujet scientifique très intimidant.

Articles scientifiques

Hawking a publié au moins 12 articles scientifiques

Livres et produits dérivés

Depuis, Hawking a publié au moins 10 livres sur la cosmologie ou la gravitation en son nom propre, 10 autres ouvrages en collaboration avec d'autres physiciens, 9 cassettes vidéo VHS, 3 DVD, 3 CD-ROM, 11 CD audio et 25 cassettes audio ! Il participe également à des conférences et se prête à des interviews, bref Hawking est aujourd'hui pris par l'engrenage du Star system de Bantam Doubleday Dell.

N'oublions par non plus les centaines d'articles et les dizaines de livres discutant ses théories.

Le 2 avril 2004, la chaîne de télévision BBC TWO présenta une biographie sur Stephen Hawking produite par Laura Mackie, responsable des séries dramatiques (les spectacles) de la chaîne, et John Lynch, directeur artistique de BBC Science, ayant entre autre participé à la série « Horizon ». Hawking sera interprété par l'acteur Benedict Cumberbatch et sa femme Jane par Lisa Dillon. Hawking viendra personnellement sur le plateau assister à certaines séquences du tournage.

Dernières nouvelles

En 2003, au cours des séminaires qu'il donna au Caltech, il expliquait l'avenir de la physique tout en exprimant ses doutes quant à l'existence d'une théorie unifiée.

Le 15 juillet 2004, l'organisateur de la 17eme Conférence sur la Relativité Générale et la Gravitation qui allait se tenir à Dublin une semaine plus tard, reçoit une note signée Hawking disant : « J'ai résolu le problème du paradoxe de l'information des trous noirs et je voudrais en parler ». Cette simple remarque a suffi pour l'inscrire au programme en dernière minute. Le 21 juillet 2004, Hawking annonça qu'il venait de perdre le pari qu'il avait fait avec Kip Thorne contre John Preskill, qui tenait depuis 30 ans. Arguments à l'appui, il expliqua qu'il s'était trompé, et qu'en fin de compte les trous noirs libéreraient une partie de l'information qu'ils avaient retenu au terme d'une période incommensurablement longue. Son passé comme son avenir étaient donc totalement prédictibles.

Anecdotes

Stephen Hawking n'a jamais caché l'intérêt qu'il porte à l'univers de Star Trek. Il joue son propre rôle dans le prologue de l'épisode « Descent, Part I » de la série « Star Trek: The Next Generation », engagé dans une partie de poker dans l'Holodeck avec Data, Isaac Newton et Albert Einstein.

Dans l'épisode final de cette même série, le personnage de Data est titulaire de la chaire Lucasienne de Mathématiques, celle-là même qu'occupe Hawking à l'Université de Cambridge, et Newton longtemps avant lui.

Un peu plus tard dans l'épisode, l'Enterprise pénètre dans un trou de ver et Marilyn Monroe apparaît sur ses genoux. La sosie de Marilyn l'embrassera même pour son 60eme anniversaire en 2002. Ces séquences ont fait le tour du monde et ses fans lui envoyèrent des photographies de l'actrice, mais il confessa plus tard que « mon cœur battait réellement pour Jeanne Moreau », dans le son film « Jules et Jim ».

Stephen Hawking a également été caricaturé dans la série « Les Simpson » comme près de 300 autres célébrités, dans « Evil Monkey », l'« Inspecteur Gadget » et le journal satirique « The Onion ».

Hawking est apparu dans une publicité pour British Telecommunications dans le magazine anglais « People » (« Suiting Science to a T-(Shirt) », 11 septembre 1989, p111) et pour le fabriquant de modems U.S.Robotics. Il prêta également sa voix « à la Vocoder » pour la chanson « Keep Talking » des Pink Floyd en 1994.

Dans l'ouvrage « Le cycle d'Hypérion » (space opera) de Dan Simmons, les nefs interstellaires sont équipées de réacteurs à poussée Hawking, mais qui sont un peu dépassées pour l'époque futuriste à laquelle se déroule le roman d'anticipation.

Enfin, Stephen Hawking a préfacé l'ouvrage « La physique de Star Trek » du Dr Lawrence M. Krauss.

Star ou héros ?

Stephen Hawking est une célébrité tout comme le sont beaucoup de vedettes du petit et du grand écran, et est par certains considéré comme un héros. Hawking a affirmé désirer poursuivre ses recherches par curiosité personnelle, loin de toute publicité qui affecterait ses relations avec les autres.

Hawking se distingue malgré lui de ses collègues par le fait qu'il représente une autorité morale reconnue pour ses résultats intellectuels et sa capacité à vaincre dans l'adversité. On le baptise dans le texte « le maître de l'univers », la preuve vivante de « la puissance de l'esprit sur la matière », on le considère comme un gourou quand on lit que sa conférence de presse ressemble à « une audience accordée par le Dalai Lama », les reporters étant « suspendus à chaque mot prononcé par Hawking, espérant apprendre les secrets de l'univers »...

Son exemple a tellement frappé les imaginations qu'au moins cinq biographies ont été rédigées à l'intention des enfants : Simon Sheridan en rédigea une en 1991, Melissa McDaniel en 1994, Harry Henderson en 1995, Gail Sakurai en 1996, Ron Cole en 1997, etc. Même un bar de Chicago a ouvert un fan club, expliquant qu'à l'âge des médias, le monde avait besoin d'un « véritable » héros plutôt que ceux produits par l'industrie des sports et des loisirs. Cela conforte l'idée exprimée par l'historien Daniel Boorstin auteur du livre « Les découvreurs » qui discute de la place de l'image de l'homme dans notre société.

Dans un sondage publié le 6 octobre 2004 dans le magazine anglais « People », les journalistes ont demandé à 500 adolescents anglais âgés entre 16 et 18 ans quelle était la personne qu'ils admiraient le plus. Stephen Hawking est arrivé en 2eme place derrière le sportif Jonny Wilkinson, héros de la coupe de rugby de l'Union anglaise. Ce dernier avoua qu'il était très fier d'avoir pour challenger Stephen Hawking. David Beckham, capitaine de l'équipe anglaise de football vient en troisième place. « Je suis honoré de tenir le rôle d'un modèle d'inspiration. Je vous remercie » dira Hawking.

Dans l'édition du 26 décembre 1988, le magazine « People » a élu Stephen Hawking parmi les 25 personnes les plus fascinantes.

Au fil des années, Hawking a été consacré deuxième personne la plus intelligence en Angleterre et se dit amusé d'être compris parmi les 10 personnes les plus sexy du monde...

Livres

• The Theory of Everything: The Origin and Fate of the Universe, Stephen Hawking, ?, ? [en fait ce livre, écrit il y a longtemps, a été publié sans son autorisation, et son contenu est dans Une brève histoire du temps]
• Sur les épaules des géants : Les plus grands textes de physique et d’astronomie, Stephen Hawking, Jean-Pierre

Luminet et Marc Lachièze-Rey, Dunod, 2003

• Universe in a Nutshell/Illustrated Brief History of Time, Stephen Hawking, 2002
• L'univers dans une coquille de noix, Stephen Hawking, Odile Jacob, 2002
• The Future of spacetime, Stephen Hawking, Kip Thorne, Igor Novikov, Timothy Ferris, Alan Lightman, W.W. Norton & Company, 2002
• The Cambridge Lectures: Life Works, Stephen Hawking, Audio Literature, 1996
• Commencement du temps et fin de la physique ?, Stephen Hawking, Flammarion, 2001
• The Illustrated Brief History of Time, Stephen Hawking, Bantam, 1996
• Trous noirs et bébés univers et autres essais (1993), Stephen Hawking, Odile Jacob, 2000
• Trous noirs et distorsions du temps (1993), Kip Thorne, Stephen Hawking, Flammarion, 1996
• Qui êtes-vous, Mister Hawking ?, Stephen Hawking, Gene Stone, Odile Jacob, 1994 ISBN 273810231X
• Hawking on the Big Bang and Black Holes, Stephen Hawking, 1993
• A Brief History of Time Reader's Companion (support du film d'Erroll Morris), Stephen Hawking, 1992
• 300 Years of Gravitation, Stephen Hawking, Cambridge University Press, Cambridge University Press, 1989
• Une brève histoire du temps (1988), Stephen Hawking, Flammarion, 1989/ 1996
• Very Early Universe, Stephen Hawking, s/dir G.W. Gibbons, 1987/1992
• Superspace and Supergravity, Stephen Hawking, M.Rocek, Cambridge University Press, 1981
• General Relativity : An Einstein Centenary Survey, Stephen Hawking, W. Israel, Réed. 1980
• The Large Scale Structure of Space-Time (papers), Stephen Hawking et al., Cambridge University Press, 1975

Œuvres sur support multimédia

• Stephen W. Hawking: The Theory of Everything - The Origin and Fate of the Universe (4 CD Audio), New Millenium Audio, 2002
• Stephen W. Hawking: The Theory of Everything - The Origin and Fate of the Universe (4 cassettes audio), New Millenium Audio, 2002
• Stephen W. Hawking: Theories of the Universe (3 CD audio), HighBridge Audio, 2001
• Stephen W. Hawking: The Universe in a Nutshell (4 CD audio), Bantam Doubleday Dell, 2001
• Stephen W. Hawking: The Universe in a Nutshell (4 cassettes audio), Bantam Doubleday Dell, 2001
• Stephen W. Hawking: A Brief History of Time - From the Big Bang to Black Holes (4 cassettes audio), Audio Literature, 2001
• Stephen Hawking's Universe (3 DVD NTSC, Région 1), PBS Home Video, 2000
• Stephen W. Hawking: Theories of the Universe (cassette audio), Audio Scholar, 1999
• Stephen Hawking's Universe (6 cassettes VHS NTSC), PBS Home Video, 1997
• Stephen W. Hawking : Life Works - The Cambridge Lectures (4 cassettes audio), Dove Audio (cf les CD publiés depuis 2001)
• Brève histoire du temps (CD-ROM Windows/Mac compatible), Flammarion, 1996
• Une brève histoire du temps (cassette VHS SECAM), s/dir. Errol Morris et al, TF1
• Great Science Writers of the Decade, 4 cassettes audio, 1995
• A Brief History of Time: An Interactive Adventure, pour Mac, 1995
• A Brief History of Time: An Interactive Adventure, pour PC, 1994
• Stephen W. Hawking: Black Holes and Baby Universes and Other Essays (cassette audio), Bantam Doubleday Dell, 1993
• Stephen W. Hawking: A Brief History of Time - From the Big Bang to Black Holes (4 cassettes audio), Dove Audio, 1988
• A brief history of time (cassette VHS NTSC), Stephen Hawking, s/dir. Errol Morris et al, Paramount Studio, 1990/1991
• The Creation of the Universe (cassette VHS NTSC), Stephen Hawking et al., PBS Home video, 1984

Essais biographiques et livres de vulgarisation

• Hawking, biographie réalisée pour la télévision, BBC TWO, 2004
• La nature de l'espace et du temps, Roger Penrose, Stephen Hawking, Gallimard, 2003
• Le Mystère Hawking, Science et Avenir HS N°.658, 2001
• La Théorie de Tout, Le rêve de Stephen Hawking, collectif, Science et Avenir/Maisoneuve & Larose
• Music to Move the Stars, Jane Hawking, 1999/2000
• Hawking et les trous noirs je connais, Paul Strathern, Mallard, 1998
• Unveiling the Edge of Time : Black Holes, White Holes, Worm Holes, John Gribbin, Three Rivers Press, 1994
• The Shadows of Creation, préfacé par S.Hawking, de Michael Riordan, David Schramm, 1993
• Stephen Hawking A Life in Science, John Gribbin, Michael White, National Academies Press, 1992, rev.2002
• La nuit du temps, Timothy Ferris, Hachette, 1992
• Stephen Hawking: Quest for a Theory of Everything, Kitty Ferguson, Bantam, 1991
• L'univers de Stephen Hawking, John Boslough (1985), Belfond, 1991/1998
• Les trois premières minutes de l'Univers, S.Weinberg, Le Seuil, 1976/1988

Critique du statut de célébrité et l'image de cyborg

• Automates intelligents (site Internet effectuant la revue de l'œuvre d'Hawking)
• High Visibility: The Making and Marketing of Professionals into Celebrities, Irving Rein et al., McGraw-Hill, 1997
• Extraordinary Bodies, Rosemarie G. Thomson, Columbia University Press, 1996
• The Cyborg Handbook, s/dir Chris H. Gray, Routledge, 1995
• L'image, Daniel Boorstin, René Julliard, 1963

Périodiques

• People magazine
• The Daily Mirror
• The Telegraph
• Mid Day
• Film Quaterly

Liens externes

• Son site officiel
• The Stephen Hawking Pages
• Stephen Hawking's Universe
• The Naked Singularity
• La maladie de Charcot, ALS
• Université de Cambridge
• Chaire Lucasienne de Mathématiques de CAM
• Info-SLA, site Web consacré à la sclérose latérale amyotrophique